LTE發機ACLR性能的測量技術

圖1. 此處顯示了 E-TM1.2 測試信號的資源分配塊(底部)。Y 軸表示頻率或資源塊,X 軸表示時隙或時間,白色區域表示信道 1,粉紅色區域表示信道 2,其它顏色表示同步信道、參考信號等。
信道 1 的輸出功率電平為 -4.3dB,其信道功率已經進行過降低。信道 2 的輸出功率已經進行過增加,設置為 3dB。對于資源塊分配圖中的不同資源塊,可以設置復雜的功率增加和降低選項。與所有資源塊都處于同一功率等級的單個信道相比,得到的復合信號具有更高的峰均比。放大此類功率增加的信號可能非常困難。功率放大器中沒有足夠的功率回退(back-off),可能導致限幅。
隨后,可以使用在 Agilent X 系列信號分析儀上運行的 Signal Studio 軟件生成測試信號。生成信號之后,通過 LAN 或 GPIB 將波形下載到信號發生器。將信號發生器的射頻輸出端連接到信號分析儀的射頻輸入端,使用掃描頻譜分析測量 ACLR 性能。在此例中,信號分析儀處于 LTE 模式,中心頻率為 2.11GHz,選擇了 ACP 測量。隨后,通過從 LTE 應用程序中的一系列可用選項中(例如成對或非成對頻譜、鄰近信道和相間信道中的載波類型等選項),調用適當的參數和測試限制,根據 LTE 標準進行快速一鍵式 ACLR 測量。
對于 FDD 測量,LTE 定義了兩種 ACLR 測量方法:一種是在中心頻率和偏置頻率上使用 E-UTRA(LTE);另一種是在中心頻率上使用 LTE,在鄰近和相間的偏置頻率上使用 UTRA(WCDMA)。圖 2 顯示了 E-UTRA 鄰近和相間頻偏信道的 ACLR 測量結果。對于此次測量,選擇 5MHz 載波,由于下行鏈路有 301 個子載波,所以測量噪聲帶寬為 4.515MHz。
圖 2. 此處顯示的是使用 Agilent X 系列分析儀獲得的 ACLR 測量結果。第一個頻偏(A)位于 5MHz 處,集成帶寬為 4.515MHz。另一個頻偏(B)位于 10MHz 處,具有相同的集成帶寬。
優化分析儀設置
雖然上述的一鍵式測量提供了非常快速、易用、依據 LTE 標準的 ACLR 測量,但是工程師仍然可以對信號分析儀設置進行優化,獲得更出色的性能。有四種方法可以優化信號分析儀,進一步改善測量結果:
? 優化混頻器上的信號電平――優化輸入混頻器上的信號電平要求對衰減器進行調整,實現最小的限幅。有些分析儀能夠根據當前測得的信號值自動選擇衰減值。這為實現最佳的測量范圍奠定了良好的基礎。其它分析儀(例如 X 系列信號分析儀)擁有電子和機械衰減器,可以結合使用兩者來優化性能。在這些情況下,機械衰減器只需進行細微的調整便可以獲得更出色的結果,步進大約為 1 或 2dB。
? 更改分辨帶寬濾波器――按下分析儀的帶寬濾波器按鍵,可降低分辨率帶寬。注:由于分辨率帶寬降低,所以掃描時間會增加。掃描速度的降低,可以減少測量結果和測量速度的變化。
? 啟動噪聲校正――一旦啟動噪聲校正功能,分析儀將會進行一次掃描,以測量當前中心頻率的內部本底噪聲,并將在以后進行的掃描中從測量結果中減去該內部本底噪聲。這種方法能夠顯著改善 ACLR,在一些情況下,改善幅度高達 5dB。
? 采用另一種測量方法。除了使用默認的測量方法(集成帶寬或 IBW)之外,也可以采用濾波 IBW 方法。該方法使用了更加陡降的截止濾波器。雖然這種方法會降低功率測量結果的絕對精度,但是對 ACLR 結果沒有不利影響。
通過結合使用這些方法,信號分析儀可以利用其嵌入式 LTE 應用程序自動優化 ACLR 測量,實現性能與速度的最佳搭配。對于典型的 ACLR 測量,測量結果可能改善高達 10dB 或更多(圖 3)。如果測量需要最高的性能,那么可以進一步調整分析儀設置。

評論